KR20010085924A - 차량의 보조 기기 구동 장치 - Google Patents

차량의 보조 기기 구동 장치 Download PDF

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Abstract

차량의 원동기로서의 주행용 전동기와, 그 출력을 차량의 구동륜에 전달하는 동력 전달 기구와, 브레이크 등에 이용하는 공기압의 발생원으로서의 공기 압축기나 파워스티어링에 이용하는 유압의 발생원으로서의 오일 펌프 등 보조 기기류를 구동하는 보조 기기용 전동기를 구비하는 차량에 있어서, 보조 기기용 전동기의 제어 계통에 고장 등 이상이 발생하면 차량의 운행 중에 보조 기기류를 사용할 수 없게 된다.
본 발명에서는 차량의 동력 전달 기구의 회전을 보조 기기류(20, 21)에 전달하는 동력 취출 기구(8, 9, 10a, 10b, 10c)와, 상기 동력 취출 기구에 의한 상기 보조 기기류로의 회전 전달을 단속하는 전자 클러치(11)와, 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통이 정상 또는 이상인지의 여부를 판정하기 위한 판정 수단(30 내지 32)을 마련한다. 상기 판정 결과로부터, 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통이 정상인 때는 전자 클러치(11)를 절단 상태로 유지한다. 이에 대하여, 상기 제어 계통이 이상인 때에는 전자 클러치(11)를 접속 상태로 함으로써 상기 보조 기기류를 동력 전달 기구의 회전력에 의해 구동한다. 이로써 상기 제어 계통에 이상이 발생한 경우라도 보조 기기류를 구동하여 차량의 정상적인 운행 상태를 유지할 수 있다.

Description

차량의 보조 기기 구동 장치{AUXILIARY MACHINERY DRIVER FOR CAR}
차량 주행용의 원동기로서, 엔진과 전동기를 구비한 이원 원동기가 알려져 있다(일본 특허 공개 평10-75502호 공보, 일본 특허 공개 평10-51907호 공보). 이원 원동기에서는 엔진을 정지하여 전동기의 구동력에만 의해 주행하는 경우가 있다. 이로 인해, 파워스티어링 장치에 공급하는 유압을 발생하는 오일 펌프나 브레이크 장치 등에 공급하는 공기압을 발생하는 공기 압축기 등, 차량의 운행에 따라 항상 사용되는 보조 기기류를 엔진만의 동력에 의해 구동하는 구성은 이원 원동기에는 적용할 수 없다. 그래서, 일반적으로 이원 원동기에서는 전술한 바와 같은 보조 기기류를 전동기에 의해 구동하도록 하고 있으나, 그 경우에 보조 기기 구동을 위한 전동기 계통에 고장 등 이상이 발생하면, 상기 유압이나 공기압을 확보할 수 없게 되어 차량의 운행에 지장을 초래하게 된다.
본 발명은, 차량의 운행에 따라 사용되는 오일 펌프나 공기 압축기 등의 보조 기기류를 차량에 탑재한 원동기에 의해 구동하기 위한 보조 기기 구동 장치에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 실시 형태의 구성도.
도2는 상기 실시 형태의 제어 장치의 제어 내용을 설명하는 표.
도3은 본 발명의 다른 실시 형태의 구성도.
본 발명은, 보조 기기 구동을 위한 전동기 계통에 고장이 발생해도 차량의주행 중에는 보조 기기류의 작동을 확보할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하는 제1 발명은 차량의 원동기로서의 주행용 전동기와, 그 출력을 차량의 구동륜에 전달하는 동력 전달 기구와, 차량의 보조 기기류를 구동하는 보조 기기용 전동기를 구비하는 차량에 있어서, 상기 동력 전달 기구의 회전을 상기 보조 기기류의 구동축에 전달하는 동력 취출 기구와, 상기 동력 취출 기구에 의한 상기 보조 기기류로의 회전 전달을 단속하는 전자 클러치와, 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통(보조 기기용 전동기 자체를 포함함)이 정상 또는 이상인지의 여부를 판정하기 위한 판정 장치와, 이 판정 결과로부터 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상이라 판정된 때는 상기 전자 클러치를 절단 상태로 하고, 또는 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 이상이라 판정된 때에는 상기 전자 클러치를 접속 상태로 하는 전자 클러치 제어 장치를 구비한다.
이 경우, 차량의 주행 중에 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상인 동안은 전자 클러치 제어 장치는 전자 클러치를 절단 상태로 유지하므로, 보조 기기류는 보조 기기용 전동기가 구동한다. 이에 대하여, 차량의 주행 중에 보조 기기용 전동기의 제어 계통에 이상, 예를 들어 보조 기기용 전동기에 전력을 공급하는 케이블의 절단이나 단락 등 혹은 보조 기기용 전동기의 회전 정지 등의 이상이 발생하면, 이 이상 발생을 이상 판정 장치가 판정하고, 이 이상 판정 결과에 의거하여 전자 클러치 제어 장치가 전자 클러치를 접속시켜 동력 전달 기구로부터의 회전을 동력 취출 기구를 거쳐서 공기 압축기나 파워스티어링용 오일 펌프 등 보조 기기류의 구동축에 전달시킨다. 이와 같이 하여, 보조 기기용 전동기의 제어 계통에 이상이 발생한 경우에는 보조 기기류는 주행용 전동기의 구동력에 의해 작동하게 되므로, 차량의 브레이크 장치 등으로의 공기압이나 파워스티어링 장치로의 유압의 공급을 계속하여 행할 수 있다.
또한 제2 발명은 차량의 원동기로서의 주행용 전동기와, 그 출력을 차량의 구동륜에 전달하는 동력 전달 기구와, 차량의 보조 기기류를 구동하는 보조 기기용 전동기를 구비하는 차량에 있어서, 예비용의 보조 기기류와, 상기 동력 전달 기구의 회전을 상기 예비용의 보조 기기류에 전달하는 동력 취출 기구와, 상기 동력 취출 기구에 의한 상기 예비용의 보조 기기류로의 회전 전달을 단속하는 전자 클러치와, 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통(보조 기기용 전동기 자체를 포함함)이 정상 또는 이상인지의 여부를 판정하기 위한 판정 장치와, 이 판정 결과로부터 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상이라 판정된 때는 상기 전자 클러치를 절단 상태로 하고, 또는 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 이상이라 판정된 때에는 상기 전자 클러치를 접속 상태로 하는 전자 클러치제어 장치를 설치한다.
이 경우, 차량의 주행 중에 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상인 동안은 전자 클러치 제어 장치는 전자 클러치를 절단 상태로 유지하므로, 보조 기기류는 보조 기기용 전동기가 구동한다. 이에 대하여, 차량의 주행 중에 보조 기기용 전동기의 제어 계통에 이상이 발생했다고 이상 판정 장치가 판정하면, 전자 클러치 제어 장치가 전자 클러치를 접속시켜 동력 전달 기구로부터 동력 취출 기구를 거쳐서 예비용의 보조 기기류를 구동시킨다. 이와 같이 하여, 보조 기기용 전동기의제어 계통에 이상이 발생한 때에는 예비용의 보조 기기류가 작동함으로써, 차량의 브레이크 장치 등으로의 공기압이나 파워스티어링 장치로의 유압의 공급을 계속하여 행할 수 있다.
이 제2 발명에 있어서, 상기 전자 클러치 제어 장치를 보조 기기용 전동기의 제어 계통에 이상이 발생하고 있지 않은 때라도 강제적으로 상기 전자 클러치를 접속시키는 것이 가능한 구성을 구비한 것으로 할 수 있다. 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상인 때에는 보조 기기용 전동기에 의해 오일 펌프나 공기 압축기 등의 보조 기기류가 구동된다. 이 때 전자 클러치를 강제적으로 접속하면, 상기 보조 기기류에다가 예비용의 오일 펌프나 공기 압축기 등이 주행용 전동기에 의해 구동된다. 따라서, 오일 펌프나 공기 펌프의 출력이 증대하여, 브레이크 장치나 파워스티어링 장치의 작동압을 증가시킬 수 있다.
상기 각 발명에 있어서, 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상 또는 이상인지의 여부를 판정하기 위한 판정 장치는 상기 보조 기기용 전동기의 회전을 검출하는 회전 센서와, 상기 주행용 전동기의 회전을 검출하는 회전 센서와, 이들의 검출 결과에 의거하여 주행용 전동기 회전시에 보조 기기용 전동기의 회전수가 미리 정한 설정치 이하가 된 때에 보조 기기용 전동기의 제어 계통에 이상이 발생했다고 판정하는 이상 판정 장치로 구성할 수 있다. 보조 기기용 전동기는, 일반적으로 차량의 주행 중에는 항상 구동되므로, 주행용 전동기가 회전하고 있음에도 불구하고 보조 기기용 전동기가 예를 들어 정지 상태에 있다고 하면 보조 기기용 전동기의 제어 계통에 이상이 발생했다고 판정할 수 있다.
또한, 상기 각 발명에 있어서, 상기 보조 기기용 전동기의 이상 발생을 검출한 때에 경보를 발하는 경보 장치를 설치할 수 있다. 이로써 차량의 운전자에게 보조 기기용 전동기의 제어 계통에 이상이 발생한 것을 경고하여 조기 수리를 촉구할 수 있다.
도1에 있어서, 부호 1은 차량의 원동기로서의 주행용 전동기이며, 이 주행용 전동기(1)는 전원의 공급을 받으면, 차량 주행용의 구동력을 발생한다. 그 구동력은 감속용의 기어 박스(3)를 거쳐서 프로펠러 샤프트(4)에 출력되고, 차동 기기(5)로부터 액슬(6)을 거쳐서 구동륜(7)에 전달된다. 즉, 주행용 전동기(1)의 출력을 차량의 구동륜(7)에 전달하는 동력 전달 기구로서, 감속용의 기어 박스(3), 프로펠러 샤프트(4), 차동 기기(5), 액슬(6)이 설치된다.
감속용의 기어 박스(3)에는 주행용 전동기(1)에 연결하는 입력축(3a)과, 프로펠러 샤프트(4)에 연결하는 출력축(3b)과, 이들 사이에 소정의 기어비로 맞물리는 한 쌍의 기어(3c, 3d)가 설치된다. 또한, 출력축(3b)의 기어(3d)에 소정의 기어비로 맞물리는 기어(8)와, 그 회전을 기어 박스(3)의 외측으로 취출하기 위한 회전축(9)이 구비된다. 회전축(9)과 후술하는 보조 기기류(20, 21)의 구동축 사이에한 쌍의 풀리(10a, 10b)와 이들을 동기적으로 회전시키는 벨트(10c)가 설치되고, 기어(8) 및 그 회전축(9)과 함께 동력 전달 기구로부터 회전을 보조 기기류(20, 21)의 구동축으로 전달하는 동력 취출 기구를 구성한다. 그리고, 회전축(9)의 도중에 동력 전달을 단속하는 전자 클러치(11)가 개재 장착된다.
한편, 도면 부호 20은 차량의 브레이크 장치 등에 공급하는 공기압의 발생원으로서의 공기 압축기, 도면 부호 21은 파워스티어링 장치 등에 공급하는 유압의 발생원으로서의 오일 펌프이며, 이들 보조 기기류(20, 21)는 서로 구동축 끼리가 동축 상에 연결되고, 공기 압축기(20) 측의 구동축에 보조 기기용 전동기(22)의 회전축이 연결된다. 보조 기기용 전동기(20)는 차량의 주행 중에는 항상 운전되고, 정차 중에는 소정의 조건에 따라서 운전하도록(예를 들어, 공기 탱크의 공기압이 소정치 이하인 때는 정차 중이라도 운전함) 도시하지 않은 제어 장치에 의해 제어된다.
도면 부호 30은 전자 클러치(11)의 단속을 제어하는 제어기이며, 전자 클러치 제어 장치 및 판정 장치의 기능을 겸비한다. 또한, 보조 기기용 전동기(22)의 회전을 검출하는 회전 센서(31)와, 주행용 전동기(1)의 회전을 검출하는 회전(차속) 센서(32)가 설치된다. 제어기(30)는 이들 센서(31, 32)의 검출 신호에 의거하여 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통에 이상이 없는지를 판정하고, 그 판정 결과로부터 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통의 정상시는 전자 클러치(11)를 절단 상태로 유지하는 동시에 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통의 이상시는 전자 클러치(11)를 접속 상태로 절환한다. 또한, 제어기(30)는 보조 기기용 전동기(22)의제어 계통의 이상을 판정하면, 소정의 경보를 발생하도록 운전실의 경보기(33), 예를 들어 부저나 램프 등을 작동시키는 기능도 구비한다.
도2는 제어기(30)에 의해 행해지는 제어 내용에 대해, 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통의 이상을 어떻게 판정하는지를 포함해 설명하는 표이다. 보조 기기용 전동기(22)는 정상시에 있어서, 차량의 주행 중에는 항상 운전되고, 정차 중에는 소정의 조건에 따라서 운전되는 것이며, 이것을 전제로 제어기(30)에 있어서 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통의 정상 또는 이상 여부의 판정이 행해진다. 즉, 제어기(3)는 회전 센서(31, 32)의 검출 신호에 의거하여 주행용 전동기(1)가 정지인 상태에서 보조 기기용 전동기(22)가 정지 또는 회전 중인 때는 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통은 정상이라 판정하고, 이 때 전자 클러치(11)를 절단 상태로 유지한다. 마찬가지로 주행용 전동기(1)가 회전 중인 상태에서 보조 기기용 전동기(22)가 회전 중인 때에도, 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통은 정상이라 판정하고, 이 때 전자 클러치(11)를 절단 상태로 유지한다. 이에 대하여, 주행용 전동기(1)가 회전 중인 상태에서 보조 기기용 전동기(22)가 정지한 때는 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통에 이상이 발생했다고 판정하고, 이 때 전자 클러치(11)를 접속 상태로 한다.
이러한 구성에 의해, 차량의 주행 중에 보조 기기용 전동기(22)의 이상이 판정되면, 전자 클러치(11)가 접속되어 주행용 전동기(1)의 회전이 감속용의 기어 박스(3)로부터 동력 취출 기구를 거쳐서 공기 압축기(20) 및 파워스티어링용 오일 펌프(21)의 구동축으로 전달된다. 이와 같이 하여, 보조 기기용 전동기(22) 계통이정지하더라도, 공기 압축기(20) 및 오일 펌프(21)는 주행용 전동기(1)의 회전에 의해 구동되므로, 브레이크 장치 등에 이용하는 공기압이나 파워스티어링 장치에 이용하는 유압의 공급을 확실하게 유지할 수 있다. 또한 그 때, 운전실의 경보기(33)가 작동하므로, 운전자는 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통의 이상을 바로 알 수 있다. 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통이 정상인 때는 전자 클러치(11)는 절단 상태로 유지되고, 이 사이 공기 압축기(20) 및 파워스티어링용 오일 펌프(21)는 보조 기기용 전동기(22)의 구동력에 의해 구동된다.
도3은 본 발명의 다른 실시 형태를 표시하는 것이다. 본 실시 형태에서는 감속용 기어 박스(3)에 있어서, 그 출력축(3b)과 회전축(9) 사이에 소정의 기어비로 맞물리는 한 쌍의 기어(8a, 8b)가 설치되고, 기어 박스(3)의 외부에서 회전축(9)에 예비용의 보조 기기류로서 공기 압축기(20a) 및 파워스티어링용 오일 펌프(21a)가 동축 상에 연결된다. 즉, 예비용의 공기 압축기(20a) 및 오일 펌프(21a)가 한 쌍의 기어(8a, 8b)와 회전축(9)으로 이루어지는 동력 취출 기구를 거쳐서 기어 박스(3)의 출력축(3b)에 연결된다. 회전축(9)의 도중에 동력을 단속하는 전자 클러치(11)가 개재 장착되고, 전자 클러치(11)를 도2와 같이 제어하는 제어기(30)가 설치된다. 또, 도3에 있어서 도1과 동일한 부분에 동일 부호를 붙여 도시하고 있다.
이러한 구성에 의해, 차량의 주행 중에 제어기(30)에 의해 보조 기기용 전동기(22)의 이상이 판정되면, 전자 클러치(11)가 접속되어 감속용의 기어 박스(3)로부터 동력 취출 기구를 거쳐서 출력되는 회전에 의해 예비용의 공기 압축기(20a)및 파워스티어링용 오일 펌프(21a)가 구동된다. 이와 같이 하여, 보조 기기용 전동기(22)가 정지하더라도 예비용의 보조 기기류(20a, 21a)가 주행용 전동기(1)의 회전에 의해 작동함으로써, 브레이크 등에 이용하는 공기압이나 파워스티어링에 이용하는 유압의 공급을 확실하게 유지할 수 있다. 보조 기기용 전동기(22) 계통이 정상인 때는 전자 클러치(11)는 절단 상태로 유지되고, 보조 기기류(20, 21)는 보조 기기용 전동기(22)의 구동력에 의해 구동된다.
도3에 있어서, 공기 압축기(20, 20a)는 공기 탱크(40)에 대하여 병렬로 배관된다. 공기 압축기(20, 20a)의 한쪽이 구동되면, 공기 탱크(40)로 공기압이 공급되지만, 그 공기압이 정지 중인 다른 한쪽의 공기 압축기(20a, 20)를 거쳐서 누설되는 것을 방지하기 위해, 배관의 병렬부에 각각 체크 밸브(41, 41)가 개재 장착된다. 오일 펌프(21, 21a)에 대해서도, 흡입측과 토출측이 각각 파워스티어링 장치(45)와 오일 탱크(46)에 대하여 병렬로 배관된다. 오일 펌프(21, 21a)의 한쪽이 구동되면, 파워스티어링 장치(45)로 유압이 공급되지만, 그 유압이 정지 중인 다른 한쪽의 오일 펌프(21a, 21)를 거쳐서 저압측으로 도피하는 것을 방지하기 위해, 각 토출 측의 배관에 각각 체크 밸브(46, 46a)가 개재 장착된다.
또, 전자 클러치(11)는 보조 기기용 전동기(22)의 제어 계통의 이상시뿐만 아니라, 필요에 따라서 접속하도록 제어하는 것도 고려할 수 있다. 그 경우, 2계통의 보조 기기류(20, 20a, 21, 21a)가 동시에 작동하므로, 공기 탱크(40)로의 압축 공기의 유량이나 파워스티어링 장치(45)로의 압유의 유량이 증가하게 되어, 공기 탱크(40)의 공기압을 빠르게 상승할 수 있는 동시에 파워스티어링 장치(45)의조력을 증대할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 차량의 원동기로서의 주행용 전동기와, 그 출력을 차량의 구동륜에 전달하는 동력 전달 기구와, 차량의 보조 기기류를 구동하는 보조 기기용 전동기를 구비하는 차량에 있어서,
    상기 동력 전달 기구의 회전을 상기 보조 기기류의 구동축에 전달하는 동력 취출 기구와,
    상기 동력 취출 기구에 의한 상기 보조 기기류로의 회전 전달을 단속하는 전자 클러치와,
    상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상 또는 이상인지의 여부를 판정하기 위한 판정 장치와,
    이 판정 결과로부터 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상이라 판정된 때는 상기 전자 클러치를 절단 상태로 하고, 또는 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 이상이라 판정된 때에는 상기 전자 클러치를 접속 상태로 하는 전자 클러치 제어 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 보조 기기 구동 장치.
  2. 차량의 원동기로서의 주행용 전동기와, 그 출력을 차량의 구동륜에 전달하는 동력 전달 기구와, 차량의 보조 기기류를 구동하는 보조 기기용 전동기를 구비하는 차량에 있어서,
    예비용의 보조 기기류와,
    상기 동력 전달 기구의 회전을 상기 예비용의 보조 기기류에 전달하는 동력 취출 기구와,
    상기 동력 취출 기구에 의한 상기 예비용의 보조 기기류로의 회전 전달을 단속하는 전자 클러치와,
    상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상 또는 이상인지의 여부를 판정하기 위한 판정 장치와,
    이 판정 결과로부터 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상이라 판정된 때는 상기 전자 클러치를 절단 상태로 하고, 또는 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 이상이라 판정된 때에는 상기 전자 클러치를 접속 상태로 하는 전자 클러치 제어 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 보조 기기 구동 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보조 기기류는 차량의 브레이크 장치 등에 이용하는 공기압의 발생원으로서의 공기 압축기 및/또는 파워스티어링 장치에 이용하는 유압의 발생원으로서의 오일 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 보조 기기 구동 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보조 기기용 전동기의 제어 계통이 정상 또는 이상인지의 여부를 판정하기 위한 판정 장치는
    상기 보조 기기용 전동기의 회전을 검출하는 회전 센서와,
    상기 주행용 전동기의 회전을 검출하는 회전 센서와,
    이들의 검출 신호에 의거하여, 주행용 전동기 회전시에 보조 기기용 전동기의 회전수가 미리 정한 설정치 이하가 된 때에 보조 기기용 전동기의 제어 계통에 이상이 발생했다고 판정하는 이상 판정 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 보조 기기 구동 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보조 기기용 전동기의 이상 발생을 검출한 때에 경보를 발하는 경보 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 보조 기기 구동 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 전자 클러치 제어 장치는 보조 기기용 전동기의 제어 계통에 이상이 발생하고 있지 않은 때라도 강제적으로 상기 전자 클러치를 접속시키는 것이 가능한 구성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 차량의 보조 기기 구동 장치.
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